基于社会上下文认知的机会路由算法

无线智能设备的普遍使用促进了机会网络的发展.这类网络处于间歇性连接状态,以自组织方式转发数据.路由协议设计时考虑节点携带者的社会特征和日常行为能够提高机会网络的性能.提出了一种基于社会上下文认知的机会路由算法SCOR,该算法利用网络中的社会上下文信息,通过BP神经网络模型预测节点的移动行为.路由决策过程充分考虑移动节点活动的时间和空间属性,当接收节点与发送节点同时处于网络中的同一连通域时,数据转发采用同步方式,否则采用异步方式.仿真分析和实验结果表明,与其它经典算法相比,SCOR算法提高了数据成功转发的比率,减少了网络的开销.     

一种机会网络中节点转发策略的改进

在分析现有机会网络转发策略及机会网络中节点的运动特性的基础上,通过改进节点的转发策略提出一种新的机会网络路由算法(Delayed Spray and Wait,DSW).算法假设的应用场景为节点均沿着预先存在的路径移动,通过延迟发送转发数据包,可以显著减少网络中的低效数据包转发的数量.仿真结果表明,在合适的应用场景下该算法可以显著的降低网络中数据包的转发数量并略微提高传输成功率,这对于减少节点能耗和改善网络拥塞状况都具有实际意义.     

机会网络中基于摆渡节点与簇节点相互协作的路由机制

机会网络是一种不需要在源节点和目的节点之间存在完整路径,利用节点移动带来的相遇机会实现网络通信的延迟容忍自组织网络,它以“存储-携带-处理-转发”的模式进行.为实现互不相交簇间的信息传输,本文设计了一种带阈值的簇移动模型CMMT,并提出了一种基于摆渡（Ferry）节点与簇节点协作的路由算法（CBSW）.该算法减少了冗余的通信和存储开销,以及在Spray阶段簇节点没有遇到目的节点或摆渡节点,进入Wait阶段携带消息的节点采用直接分发方式只向目的节点传输等问题.仿真实验表明,CBSW算法能够增加传输成功率,减少网络开销和传输延迟.     

MANETs中基于节点移动度的虚连接的路由

由于移动自组织网络MANETs中节点的快速移动,使得维持源节点与目的节点间的通信路径成为一项挑战性工作。节点的高速移动导致通信链路频繁断裂。为此,提出基于节点移动度的虚连接的路由(MDVRP)。虚路由为一条动态的逻辑路由,其由一系列的特定地理区域构成。每个区域内的节点依据自己的移动度设置转发数据包的定时器,移动度越小,具有优先转发数据包权。MDVRP通过虚路由策略,在源节点与目的节点间建立了多条传输路通,每个节点能独立选取下一跳转发节点,并利用节点移动度,择优选取转发数据包下一跳节点,从而提高链路的稳定性。仿真结果表明,提出的路由协议在端到端传输时延、路由开销以及数据包传输率性能均得到提高。     

节点移动异质性对机会网络性能的影响

机会网络利用节点移动形成的通信机会逐跳传输消息,以"存储-携带-转发"的路由模式实现节点间通信,所以节点的移动对机会网络的通信至关重要。在传统移动模型RWP、RW、RD的基础上建立统一化定义移动模型(UDM),该模型能够刻画以上三种经典模型。在UDM模型下,定义相遇率作为机会网络性能的评价指标,进一步分析节点移动的异质性包括移动速度、移动方向、移动时间及停留时间等属性不同的均值及极差对相遇率的影响,并进行曲线拟合,通过拟合公式,精确分析节点移动异质性对机会网络性能影响的规律性。     

一种基于WSN时变性与节点剩余能量均衡的机会路由算法

为了解决数据报文在无线传感网络中动态路由以及网络内各节点剩余能量均衡问题,该文提出了一种机会路由算法。首先,利用热力学第2定律描述数据报文在无线传感器网络中动态路由的传输过程,其中,为了表征网络内各节点状态的时变性以及剩余能量,提出了机会熵模型;其次,以机会熵模型作为选择下一跳节点的理论依据,并结合蚁群优化(ACO)算法,设计并实现了考虑网络中各节点时变性与剩余能量均衡的机会路由算法(ACO for Time Dependent Opportunistic-routing Protocol, ATDOP),使得数据报文在转发过程时,能够有效地选择下一跳节点,从而使网络内各节点的通信资源和能量资源达到负载均衡。最后,通过实验证明,相对于已有的机会路由协议,ATDOP具有报文成功传输率高、网络有效吞吐量大以及网络工作寿命长等优点。     

面向高动态移动自组织网络的生物启发分簇算法

分簇可以有效地提高大规模移动自组织网络的性能.但高动态的移动自组织网络具有节点移动性强、网络拓扑变化快的特点,应用传统的分簇算法会造成网络性能迅速下降,频繁的簇拓扑更新造成了簇结构的不稳定和控制开销的增加.为了解决传统分簇算法无法适应高动态的大规模移动自组织网络的问题,提出了一种基于生物启发的移动感知分簇算法,该算法对多头绒泡菌的觅食模型进行了改进,使其适用于移动自组织网络领域.由于该算法与节点的移动特性进行了结合,所以该算法可以有效地在高动态移动自组织网络中进行簇的建立与维护.实验结果表明,相较于其他传统分簇算法,本文算法提高了平均链路连接保持时间和平均簇首保持时间,使得簇结构更加稳定,提高了对高动态、大规模移动自组织网络的适应能力.     

用于降低网络开销的改进ODMRP算法研究

ODMRP组播路由协议适用于带宽窄、移动性强和节点分散的移动自组织网络(Mobile AdHoc Network,MANET)。为了进一步提高该协议的性能,设计了一种改进方案,首次提出"备用转发节点"的概念,将其应用于原协议中,以降低网络的负载。理论分析表明,改进方案通过控制备用转发节点能动态的控制路由数量,进而控制转发分组节点数据,从而降低网络负载。所以,该改进方案有效地提高了ODMRP协议的性能,使之更加适用于大规模的MANET网络。     

基于灰色关联的ZigBee网络混合路由算法研究

ZigBee网络混合路由算法(ZigBee Routing,ZBR)中将源目的节点之间的最小跳数作为唯一的路由度量因素。但随着节点能量消耗以及节点的频繁移动,ZBR算法的这一特性会造成网络间歇性连接,从而导致网络性能下降。本文提出一种选择最优分组转发路径的ZigBee网络混合路由算法—GRA-ZBR算法。GRA-ZBR算法在目的节点选择路径时引入灰色关联算法,综合考虑节点剩余能量、链路质量、节点剩余队列长度、以及路径长度等因素。仿真结果表明：GRA-ZBR算法可以有效提高网络分组投递率,降低平均端到端时延。     

基于灰色关联的ZigBee网络混合路由算法

ZigBee网络混合路由算法(ZigBee Routing,ZBR)中将源节点和目的节点之间的最小跳数作为唯一的路由度量因素.但随着节点能量消耗以及节点的频繁移动,ZBR算法的这一特性会造成网络间歇性连接,从而导致网络性能下降.提出一种选择最优分组转发路径的ZigBee网络混合路由算法(Grey Relational Algorithm based ZBR,GRA-ZBR).GRA-ZBR算法在目的节点选择路径时引入灰色关联算法,综合考虑节点剩余能量、链路质量、节点剩余队列长度以及路径长度等因素.仿真结果表明,GRA-ZBR算法可以有效提高网络分组投递率,降低平均端到端时延.     

机会网络中一种混合的Epidemic路由算法

机会网络采用存储-携带-转发的路由模式,利用节点移动所形成的相遇机会实现节点间通信。由于网络中节点之间的接触时间周期较短以及节点能量和缓存空间有限,容易导致时延增加和数据分组丢失。为此,提出一种混合的Epidemic路由算法(H–EP算法),通过优先发送目的地址为对方节点的数据分组;同时,根据数据分组的生存时间进行有效的缓存管理;此外,为数据分组设置合理的跳数门限值,达到门限值时,转为直接投递。理论分析和仿真结果表明,所提算法能够在保证分组投递率的同时,有效缩短投递时延,增加缓存利用效率等。     

移动自组织网络的研究与应用

移动自组织网络(mobile Ad hoc network,MANET)是一种没有固定通信基础设施的网络,由移动节点自组织、自管理、自维护,通过节点的互相协作、多跳转发实现节点间的通信.本文对MANET的概念、特点、体系结构作了简要介绍.分析了当前的主要研究内容和面临的挑战,展望了其广阔的应用前景.     

MANET中一种具有能量意识的无信标地理路由算法

 地理路由具有有效的传输性能和良好的可扩展能力,是当前移动Ad Hoc网络路由算法中的一个研究热点. 在许多实际场合下,网络中的节点能量有限并且难以补充,所以合理调整节点之间的能量消耗成为提高网络寿命的一种重要手段. 本文针对贪婪转发和空洞解决方案中存在的节点能量消耗不平衡的问题,提出了一种具有能量意识的无信标地理路由算法EBGR (Energy-Aware and Beaconless Geographic Routing). 该算法包括两个模式：贪婪竞争策略和空洞解决策略. 在贪婪竞争策略中,源节点或中继节点（即上游节点）广播数据包,位于数据包转发域内具有最小动态转发延迟的节点（即下游节点）转发数据包,其余候选节点侦听到该广播包后,自动放弃转发该数据包. 当遇到节点空洞时,将角度和能量信息同时加入到转发节点的动态延迟计算中,从而在数据包转发过程中有效地避绕空洞和平衡节点间的能量消耗. 仿真结果表明,与已有的BLR和GEAR等典型地理路由算法相比,平均投递率提高2%到4%;平均网络寿命提高了10%到20%.     

一种面向高速路车联网场景的自适应路由方法

车载自组织网络中节点的高速移动性使得网络拓扑频繁变化,造成路由效率低下.本文提出了一种面向高速路车联网场景的自适应路由方法.本方法采用了贪婪机会转发（GOF）算法,在选择下一跳转发节点时,同时考虑到目的节点的距离计算、节点间的链路状态以及下一跳的有效节点度状况来找出最优转发节点,并提出新的计算连通概率的方法.仿真实验和实际道路场景的测试表明,与相关算法相比在路由稳定性方面表现出较好的效果.     

ZigBee网络自剪裁路由算法

ZigBee网络中的AODVjr算法通过全网广播路由请求RREQ消息而获得分组发送的最短路径,但节点大量广播RREQ消息增加了网络控制开销,导致网络节点耗能剧增,同时网络堵塞的可能性也大大提升。针对AODVjr算法存在的网络节点耗能剧增问题,在AODVjr算法基础上,结合节点邻居表,提出筛选RREQ消息转发节点,从而限制RREQ消息转发次数的路由算法Zig Bee树节点自剪裁转发算法(ZigBee On-tree Self-pruning Rebroadcast Algorithm,ZOSR)和ZigBee转发节点选择算法(ZigBee On-tree Forwarding Node Selection Algorithm,ZOFNS)。仿真结果表明,算法能有效降低网络节点的转发次数,从而降低网络整体功耗,延长网络工作时间。     

基于博弈论的移动机会网络节点的自私行为的分析与研究

移动机会网络具有多跳性,其中的数据传输需要借助中介节点的转发。信息共享中也存在节点的数据传输。但是由于资源的有限性易造成节点自私行为的产生,文章针对自私节点,提出了一种基于博弈论的移动机会网络自私节点的检测算法,并提供一定有效的惩戒手段,鼓励自私节点传递数据,在一定程度上解决了节点的自私行为,更好地维护网络环境。     

基于社会特征周期演化的机会移动网络路由转发策略

针对分布式k团社区检测引起的超大社区问题,提出了具有节点退出机制的?-window社区检测方法,相应提出了?-window中心性估计。通过实验发现?-window社区和?-window中心性具有周期演化特性,利用该特性,提出TTL(time to live)社区检测和TTL中心性估计,以更准确预测消息生存期上节点的相遇。随后,利用TTL社区和TTL中心性作为转发测度,设计了新的机会移动网络路由算法PerEvo。实验结果表明,与现有的基于社会特征的路由算法比较,PerEvo在保持基本不变的传输开销的同时,有效提高了机会移动网络消息投递的成功率。 关键词：机会移动网络;社区;中心性;周期演化;消息转发     

一种改进的动态TDMA时隙分配算法研究

针对移动自组织网络(Mobile Ad-Hoc Networks,MANET)对多节点场景的需求,在基于时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)固定时隙分配的基础上提出了一种改进的动态TDMA时隙分配算法。该算法根据节点数目的改变,通过针对不同的节点等级动态调整时隙分配策略,提高传输效率。对2种算法进行了对比仿真,仿真结果表明,改进的动态TDMA时隙分配算法更能适应节点数目不断变化的场景。     

Ad Hoc网络中一种基于自裁减的广播算法

为解决简单泛洪式广播算法所引起的AdHocN络的广播风暴问题,提出了一种基于自裁减的广播算法。算法根据自裁减广播策略,通过设定延时机制和优先转发机制对网络节点是否需要转发广播包进行判定。最后,将算法应用于AODV协议,并与标准AODV协议在不同节点最大移动速度的场景下进行了转发节点数、到达率、端到端平均时延和归一化路由开销等参数的比较,以验证提出算法的有效性。     

基于时空图的机会网络关键节点评估

为获取机会网络动态拓扑结构,使用时空图模型对机会网络进行建模,使用了节点平均度、介数中心性和整网消息转发率三个评估指标来评估节点的重要程度。使用接近理想解法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)方法以及基于马氏距离的TOPSIS方法来对机会网络中关键节点进行评估。采用节点计算移除节点后的整网消息投递成功率来验证评估结果的正确性,发现基于马氏距离的TOPSIS方法的评估效果要比TOPSIS方法更好。